КОМБИНИРОВАННАЯ ПОДВЕСКА Российский патент 1999 года по МПК B60G15/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвеске транспортных средств.

Известна подвеска, содержащая гидропневматический упругий элемент (ГПУЭ), состоящий из гидропневматического аккумулятора (ГПА) и силового цилиндра. Гидравлическая полость ГПУЭ образована эластичной диафрагмой ГПА и поршнем силового цилиндра [1]. Недостатком данного ГПУЭ является прогрессивная характеристика изменения жесткости при перемещении штока поршня и, как следствие, значительный рост частот собственных колебаний при увеличении нагрузки [2].

Прототипом заявляемого изобретения является комбинированная подвеска транспортного средства, содержащая металлическую рессору и ГПУЭ, работающие параллельно [3]. Недостатком этой подвески является недостаточно широкий диапазон изменения нагрузки, в котором частота собственных колебаний подрессоренной массы остается приблизительно постоянной. Причиной этому является прогрессивный рост жесткости ГПУЭ при значительной деформации подвески (перемещении штока ГПУЭ).

Технической задачей изобретения является получение оптимальных характеристик изменения жесткости ГПУЭ при деформации комбинированной подвески (помещении штока ГПУЭ), что обеспечивает близкую к постоянной частоту собственных колебаний подрессоренной массы в широком диапазоне изменении нагрузки без использования средств регулирования жесткости ГПУЭ.

Техническая задача решается тем, что в качестве рабочего тела используется эмульсия из смеси газа и жидкости, перепускаемая через поршень с отверстиями, причем объем надпоршневой полости ГПУЭ значительно превосходит объем его штоковой полости.

На фиг. 1 изображен общий вид комбинированной подвески, на фиг. 2 изображен вертикальный разрез ГПУЭ.

Комбинированная подвеска подрессоренной массы М содержит металлический упругий элемент (рессору) 1 и ГПУЭ 2. Поршень 3 делит внутреннее пространство корпуса 4 на надпоршневую полость 5 и штоковую полость 6. В поршне 3 выполнены дросселирующие каналы 7, соединяющие между собой полости 5 и 6. Шток 8 выполнен в виде полого цилиндра. Герметичность ГПУЭ 2 обеспечивается уплотнением 9.

Подвеска работает следующим образом. В статическом положении нагрузка от подрессоренной массы М распределена между рессорой 1 и ГПУЭ 2 в соответствии с их жесткостью и степенью деформации. Газ и рабочая жидкость находятся раздельно в надпоршневой полости 5. Жесткости металлической рессоры 1 и ГПУЭ 2 обеспечивают заданную частоту собственных колебаний подрессоренной массы М. При этом жесткость ГПУЭ 2 предотвращает пластическую деформацию рессоры 1 во время длительной стоянки транспортного средства. В процессе работы подвески, при увеличении нагрузки и значительной частоте колебаний, газ и рабочая жидкость смешиваются, образуя эмульсию. При ходе " сжатия" поршень 3 вытесняет эмульсию, сжимая ее. Часть эмульсии, проходя через дросселирующие каналы 7, заполняет штоковую полость 6, выводя из зоны сжатия часть газа, связанного в эмульсии, и увеличивая жесткость ГПУЭ 2. На ходе "отбоя" эмульсия из штоковой полости 6 вытесняется в надпоршневую полость 5, при этом дополнительное количество газа, связанного в виде эмульсии в надпоршневой полости 5, обеспечивает снижение жесткости ГПУЭ 2.

Заправочное давление газа в ГПУЭ 2 обеспечивает заданную частоту собственных колебаний подрессоренной массы М и жесткость комбинированной подвески, а количество и геометрические размеры дросселирующих каналов 7 в поршне 3 обеспечивают демпфирование вынужденных колебаний.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что в основу его работы положены частичное дросселирование через поршень с отверстиями между надпоршневой и штоковой полостями ГПУЭ части газа, связанного в виде эмульсии, что обеспечивает оптимальные характеристики изменения жесткости ГПУЭ при деформации (перемещении штока ГПУЭ), для сохранения близкой к постоянной частоты собственных колебаний подрессоренной массы в широком диапазоне изменения нагрузки на подвеску во время работы подвески.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "новизна".

Изобретение обеспечивает близкую к постоянной частоту собственных колебаний подрессоренной массы в широком диапазоне изменения нагрузки, что позволит повысить подвижность транспортного средства по условию плавности хода и предотвратит пластическую деформацию рессор во время длительной стоянки машины.

Существующие технологии машиностроения и применяемые материалы позволяет организовать промышленное изготовление и оснащение транспортных средств комбинированными подвесками постоянной частоты собственных колебаний.

Использованные источники информации:
1. Успенский И.Н., Мельников А.А. Проектирование подвески автомобиля М., "Машиностроение" 1976, с. 9.

2. Певзнер Я. М. Пневматические и гидропневматические подвески. М., Машгиз, 1963 г., с. 27.

3. Авторское свидетельство СССР N 1614938 A1, кл. B 60 G 13/06, 1990 г.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвеске транспортных средств. Комбинированная подвеска состоит из металлического и гидропневматического упругих элементов. В качестве рабочего тела используется эмульсия из смеси газа и жидкости, перепускаемая через поршень с отверстиями. Объем надпоршневой полости гидропневматического упругого элемента значительно превосходит объем его штоковой полости, что обеспечивает близкую к постоянной частоту собственных колебаний подрессоренной массы в широком диапазоне изменения нагрузки. 2 ил.

Комбинированная подвеска, состоящая из металлического и гидропневматического упругих элементов, отличающаяся тем, что в качестве рабочего тела используется эмульсия из смеси газа и жидкости, перепускаемая через поршень с отверстиями, причем объем надпоршневой полости гидропневматического упругого элемента значительно превосходит объем его штоковой полости.